技能培训专题：挖掘机电器系统

一、挖掘机电器系统的控制任务随着科学技术的不断进步，特别是电子技术的迅速发展，电气控制在工程机械上发挥着越来越重要的作用。以从早期的单纯的只用作启动与照明发展到现在的状态监测、状态控制、故障诊断、功率优化。操作界面也有单调的开关和指示灯发展到轻触式按键、和可显示工作状态、模拟报警等丰富内容液晶显示屏。在我们众友的新开发的挖掘机上，用传感器检测各类需要的信号（如转速、水温、操作等），由中央处理器（监控器）对检测得到数据与设定的参数进行数据判断处理，由显示器对结果进行显示，同时由执行元件(油门伺服系统、继电器、电磁阀)对发动机的油门、主泵的流量、以及液压系统的电磁阀等进行相应控制。可以说已经真正实现了机电液一体化。电器系统在挖掘机上的作用主要有启动／关闭发动机液压系统控制。如安全锁定电磁阀、行走双速控制、斗杆半流控制。发动机工作状态监控。监视发动机的润滑系统、冷却系统、供气系统是否正常。挖掘机工作状态监控。监视挖掘机当前是工作状态。发动机油门控制。控制发动机的转速。主泵流量控制。控制主泵（斜盘变量泵）的流量。喇叭、照明控制。辅助系统控制。如收录机、空调、窗玻璃清洗系统控制等二、电线代码(1)线束颜色R:单色--------红RL:组合------红底蓝色0.85R0.85RL电线的标准尺寸:0.85mm²代码颜色单色代码R红B黑Y黄L蓝G绿W白Lg淡绿V紫P粉Br棕色(2)颜色代码绝缘线条颜色绝缘线的底色(3)组合代码:例如RW:红底白色WR:白底红线线号颜色截面积（mm2)名称01-1黑1.25GPS负极线02黑70电瓶跨接线03-1红70电瓶至电瓶继电器线03-2红70起动机电源线03-3蓝黑3.0电瓶继电器到FU1保险线03-4红8.0发电机充电线04-1红5.0启动、断油阀继电器电源线04-3白5.0受控电源05黑兰3.0常有电06白5.0FU1保险到驾驶室保险盒07红黑3.0电锁控制电源08黄红1.25驾驶室顶灯、收音机时钟电源09红0.85变送器（系统压力传感）电源10红绿2.0中间继电器、电路板电源11红兰2.0空调、雨刮器电源12白黑2.0灯、喇叭、增力、安全锁定电源13兰红0.85收音机电源(4)众友挖掘机电器系统线号一览表（以913C为例）线号颜色截面积（mm2)名称14红2.0熄火电源、GPS开机信号15红2.0熄火电源16红白1.25电磁阀及前窗冲洗电机电源17黑1.0水温传感地线21兰黄1.25启动控制线122黄1.25启动控制线223黑红1.25启动控制线325白3.0启动控制线426白3.0吸拉电源线40黄0.85发电信号线41粉0.85冷却液温度传感器电源线42黄兰0.85机油压力传感器电源线43黑黄0.85燃油传感器电源线44黑兰0.85冷却液液位传感器电源线45黄白0.85灰尘传感器电源46黑红0.85操纵压力继电器电源线47黑红0.85操纵压力继电器串联线线线号颜色截面积（mm2)名称48红0.85转速传感器信号线49红黑0.85挖掘增力控制线51绿0.85系统压力152绿0.85系统压力260黄绿0.85前窗冲洗电机控制线61棕0.85工作灯继电器控制线62紫0.85行走双速继电器控制线63黑白0.85启动保护继电器控制线64红白0.85空调继电器控制线65兰黄0.85刮雨器继电器控制线67绿红0.85精细电磁阀控制线68兰0.85熄火继电器控制线70红0.85油门电机线71黄0.8572兰0.8573黄红1.25电磁比例减压阀线74黄黑1.25线号颜色截面积（mm2)名称75绿白0.85挖掘增力控制线76红兰0.85安全锁定电磁阀线77白绿1.25喇叭线81绿黑1.25空调电源线82红0.85空调温控器到干燥罐线83白0.85干燥罐到压缩机线84棕2.0灯电源线88兰绿0.85刮雨器线89兰白0.85刮雨器复位电源线84红1.0GD*黑地线三、电气线路的符号和规格：名称符号规格检查电瓶2×12V×100Ah（923、921）2×12V×70Ah（913）1×12V×100Ah（907）*检查比重大于1.280：充电过度1.280～1.250：正常小于1.250：重新充电电瓶继电器额定负荷:24V*检查线圈电阻正常：大约50Ω*检查接点标准：∞Ω保险丝5A、10A、15A*检查断开情况正常:0Ω启动钥匙--*检查接触点关:∞Ω(每个终端)开:0Ω(B、BR、ACC之间)启动:0Ω（B、BR、R2、C、ACC之间）压力开关(用于发动机机油)（常闭型）0.5kg/cm²*检查接触点正常：0Ω（闭）名称符号规格检查压力继电器(回怠信号采集)（常闭型）10kg/cm²*检查接触点正常：0Ω（闭）水温传感*检查电阻常温(25ºC)约37~50kΩ50℃：17.5kΩ80℃：6.8kΩ100℃：4kΩ燃油传感器--*检查电阻零位:约100Ω左右满位:约12Ω以下转速传感器--*检验电阻正常：约500~1000Ω*检查电压正常:0.5~3V空气滤清器压力开关（常开型）*检查接触头正常：∞Ω冷却液位传感器--*检查接触头高液位：∞Ω低液位：0Ω名称符号规格检查中间继电器24V30A*检查电阻正常值大约300Ω电磁比例减压阀0-12V*检查电阻正常值18.7Ω电磁阀24V*检查电阻正常值25.8Ω扬声器--*检查阻抗标准值50Ω室内灯24v或12v/5w*检查断开处情况正常值：几欧工作小时计--*检查工作情况供给交流12v的电源终端2，把终端1与地连接工作灯24v/70w*检查断开处情况正常值：几欧12四、POCS系统POCS系统是由众友开发的工作模式选择系统的名称。他是由电子、液压和机械的组合系统，设计有四种动力模式和三种可调精细模式以进行高效率经济的操作。一）系统结构仪表盘由两种类型功能的仪表组成，如下所示1、控制开关当启动钥匙至“ON”的位置时，所有的指示灯发亮，5-7秒后，所有指示灯自动熄灭（低速行走指示灯、工作模式F灯、油门指示灯前四个除外）。1）将键按动一次可打开照明灯，再按一次，即可关闭照明灯。2)键为空调控制键，当按动此键时其上面的指示灯亮时，表示空调控制已打开，当再次按动指示灯灭时空调将关闭。3)键为刮雨器喷水键，按住此键指示灯亮，冲洗泵喷水，同时雨刮运转，松开后指示灯灭，喷水立即停止，雨刮延时几秒后停止。4)键为回转锁定键，按动此键，指示灯亮时表示回转已打开，当再按动一次，指示灯灭时表示此回转已锁定。（该键已改为静音键）5)键为刮雨器键，当按动此键，上面的L灯亮时表示此时刮雨器处于间歇工作状态，当再次按动此键，指示灯H灯亮时表示刮雨器处于连续工作状态，当再次按动此键，刮雨器将会停止工作。6)键为行走双速键，当按动此键，上面的指示灯L亮时表示此时行走工作在低速状态，当再按动此键，指示灯H灯亮时，表示行走工作在高速状态。再次按动此键可回到L状态。7)“方式”键为控制方式选择键，可进行精细作业/标准作业切换。选择精细作业时变量泵的流量为标准作业的70﹪。8)“怠速”键，灯亮时为自动回怠速，即操纵先导时，发动机自动升至设定工作速度运转，先导操纵在中位停止1秒钟以上时，开始延时，延时7秒钟后发动机自动回怠速。灯灭时为手动工作，此时发动机运行在设定模式。显示屏显示内容2、监控与测量仪表：指示设备的工作状况正常：显示屏无文字或符号提示不正常：显示屏有文字或符号提示3、检修步骤A、按键盘的拆除--拆下4只紧固螺钉(5)--断开1个接插件--拆下5只紧固螺钉(4)B、显示器及其线路板的拆除--拆下3只紧固螺钉(2)--断开3个接插件--拆下4只紧固螺钉(1)，取出线路板--拆下4只紧固螺钉(3)，取出显示器C、CPU控制器①功能：接收整机的电器信号控制发动机转速和泵的流量及向显示器提供信息。CPU控制器（P03线路板）的位置：座椅下方②拆下--拆下座椅下方挡板（件5）的8只螺钉（件2）--拉出电路板的安装板（件3）--拆下固定盖板（件4）4只螺钉（件1）--从CPU控制器（P03线路板）上断开6个接插头--拆下6只螺钉五、其它电器元件一）油门电机总成：由24V直流电动机和限位开关组组成。当油门电机停止在中间位置时，N1和N2通过滑片连在一起，此时如果N1接电源正极，M接电源的负极（接地），电流从N1经过滑片流入电动机从M流出，电动机逆时针旋转，发动机的油门加大，发动机转速升高（升速）。如果N2接电源负极（接地），M接电源的正极，电流就从M经过滑片流入电动机从N2流出，电动机顺时针旋转，发动机的油门减小，发动机转速降低（降速）。当油门电机逆时针旋转到一定位置时，其内部的开关组降K1断开，电机不能继续逆时针旋转（但可以顺时针旋转），速度不能再继续提升，称为最大油门限制。当油门电机顺时针旋转到一定位置时，其内部的开关组降K2断开，电机不能继续顺时针旋转（但可以逆时针旋转），速度不能再继续降低，称为最小油门限制。二)发电机总成:采用的是发电机与调节器一体的24V（27V）直流发电机，它集发电机、整流器、调节器三位于一体。发动机通过皮带带动发电机主轴旋转以后，发电机电枢绕组切割磁力线产生感应交流电压（电动势），再经过由六个二极管组成的三相桥式整流电路输出27V的直流电压。调节器通过自动调节发电机励磁绕组中的电流的大小，使发电机的输出电压始终稳定在27V，以满足蓄电池充电和整机其他电器用电的要求。原理图三）起动机总成:集启动电磁开关与启动电动机与一体。电磁铁在启动开关的控制下一方面控制着启动电动机的通电和断电同时控制着启动电动机主轴上的小齿轮与发动机上的大齿轮的啮合与分开。原理图C端接启动控制，B端接启动电源。当启动电磁铁通电时，电磁力克服弹簧的弹力拉动衔铁，使主电路接通，启动电机得电旋转，与此同时，电磁铁通过杠杆使小齿轮向外移动和大齿轮啮合，启动电机带动发动机主轴旋转，完成启动动作。当启动电磁铁通电时，在弹簧的弹力的作用下，衔铁回位，使主电路断开，启动电机停止旋转，与此同时，电磁铁通过杠杆使小齿轮向里移动脱离与大齿轮的啮合。四）断油电磁阀和断油阀保护器:断油阀由通过较大电流的吸拉线圈和通过较小电流的保持线圈及衔铁组成。★启动时，两个线圈同时通有电，吸拉线圈通过较大的电流，产生较大的磁力，衔铁受到的磁力克服弹簧的弹力，使衔铁向后移动，断油阀吸合，通过拉杆拉动燃油供油阀，使油路打开。★断油阀吸合以后，要迅速断开吸拉线圈的电源，而保持线圈继续通电，由于这时磁路的间隙较小，较小的电流就可以产生较大的磁力，所以这时只要保持线圈通过较小的电流，就可以保持住电磁阀的吸合。准备停车时，断开断油电磁阀的保持线圈的电源，衔铁失去磁力，在弹簧的作用下恢复到原来的位置，断油阀释放，通过拉杆传动关闭燃油供油阀，使油路断开。★断油阀保护器在吸拉线圈通电0.7秒后自动断开吸拉线圈的电源，以防止断油阀的吸拉线圈因通电时间过长而发热烧毁（吸拉线圈通电时电流较大）。五）传感器的分类及结构和工作原理模拟量传感器：输出参数是连续变化数值。如温度传感器、燃油位传感器。1、温度传感器：此传感器采用负温度系数热敏电阻式，即它的电阻值随着被检测介质温度的升高而降低。原理图温度（℃）水温传感器特性参数（KΩ）2540.443033.36806.38855.53904.81954.21003.682、燃油量传感器：按结构形式为滑片电阻式，电阻大小100欧姆两种。满油时的电阻值为0欧姆，缺油时的电阻值为100欧姆。原理图滑片电阻式液位传感器主要由浮漂和滑动电位器组成，其工作原理是，浮漂始终漂在液面上，液面升降时浮筒随之升降。浮漂的升降通过连杆带动滑动电位器的滑片滑动，改变滑动电位器的电阻值的大小。开关量传感器：对外表现为只有短路和开路两种状态，即短路时的电阻值为0欧姆，开路时电阻值为无穷大∝，无信号时处于短路状态的传感器称为常闭式，反之被称为常开式。如机油压力传感器、操作压力传感器、灰尘传感器、水位传感器等。1、机油压力传感器：也称为压力开关，按结构形式可分为活塞式和薄膜式。这里采用常闭式，当没有压力即相对压力为零时，触点在弹簧的作用下闭合，输出电阻值